微合金钢薄板坯直接轧制(之一)

   2020-09-01 互联网中国铸造网10850
核心提示:薄板坯连铸连轧(TSDR)是冶金工业中最重要的技术之一。自从1989年美国纽柯钢铁公司将此项技术应用于工业化

薄板坯连铸连轧(TSDR)是冶金工业中最重要的技术之一。自从1989年美国纽柯钢铁公司将此项技术应用于工业化生产以来,此技术得到广泛的利用和发展,并已日臻成熟。目前,一台薄板坯连铸机的生产能力已达到90~200万t/a。随着CSP技术的发展,已经开发出不同的连铸连轧技术,其中主要是依据板坯的不同厚度。传统连铸法生产的板坯厚度为200~300mm。采用近终形连铸技术生产扁平材,其铸坯厚度如下:

薄板坯:40~125mm

厚带钢:8~25mm

带钢:1~8mm

薄带钢:<1mm

一些人认为薄板坯的厚度限于40~90mm,而厚度在90~150mm的板坯应定义为中厚板坯。1990年以来,在生产低碳高强度低合金钢的薄板坯连铸连轧技术中采用了微合金化技术,其工艺特点与传统技术有很大的区别。

薄板坯连铸连轧的类型

CSP工艺最先由SMS公司设计和开发,但在近年来派生出大量的不同方法,并已有很多改进。在各种不同的薄板坯技术中,CSP工艺经历了不同的变化和发展,全世界已有超过44台的连铸机采用TSDR工艺进行生产,约占连铸连轧法的60%~70%。所有的TSDR工艺采用的一些设备是共同的,例如摆式剪、高压除鳞机、液压厚度控制和可依据不同的钢种采用不同的冷却方法的层流冷却线。为了减少中心疏松和偏析、提高生产率,某些钢厂采用液芯压下,在板坯连铸机的轻压下时施加机械压力。不同TSDR的主要特点如原创表1所示,现简述如下:

(1)紧凑式带钢生产(CSP):CSP工艺的主要特点之一是采用漏斗型结晶器和大口径浸入式水口。薄板坯初生坯壳厚度为50mm,一经定尺切割即被送进长约200m的隧道炉中,在送入精轧机之前进行均质、均热。起初,纽柯钢铁公司的轧机是5机架,现在趋势是再增加1~2个机架或者更多。

(2)在线带钢生产工艺(ISP):采用此工艺的连铸机有一个平板型结晶器,薄板坯的厚度为60~80mm,在连铸过程中采用轻压下技术。薄板坯直接送入3机架轧机,轧制到预定的厚度(15~25mm)。铸坯在感应式加热炉中加热,并用一台双卷箱式炉卷取,此炉称作Cremona炉。带钢在精轧机入口外开卷。这种布置所需的空间要比采用薄板坯连铸连轧工艺的隧道炉小得多。

(3)Conroll(连铸连轧):此工艺采用平板型结晶器,中厚板坯的厚度为70~80mm,在进入精轧机之前,送入加热炉加热。最初应用于不锈钢的生产。后来所建生产线生产的中厚板坯的厚度为100~15mm,并与1~2机架粗轧机和5~7机架精轧机相连接。

(4)灵活型薄板坯连铸工艺(fTSC):此工艺的特点是结晶器为平板型设计,可生产包晶钢,经液芯轻压下和粗轧后,送至加热传送台,以避免在板坯送入精轧机之前有过多的温度损失。

(5)优质带钢生产工艺:此工艺是在平板型结晶器的基础上开发的,其优点是可以浇注包晶钢。板坯厚度约为90~110mm。据报道,采用这种设计,拉坯速度高于CSP工艺。

此后,TSDR工艺的发展包括半无头轧制工艺,旨在生产超薄规格(0.8mm)以及提高生产率。采用此工艺,送入轧机的板坯长度大大增加,带钢可根据终卷的尺寸定尺切割。所需的隧道炉长于传统工艺(大于300mm),大大减少了轧制薄规格所产生的相关问题,如带钢的头尾不稳、轧制过程中薄带钢对轧辊的损伤、润滑问题等)。

如原创表1所示,不同板坯的厚度范围较大,目前对板坯的较为理想的厚度仍在讨论之中。最近,有报告指出,板坯的厚度应当考虑与生产成本、资金和产品质量相关的各个方面,例如:加大压下量以改变铸态组织;减少有缺陷的表面面积;加大容量,改善流动条件;通过除鳞减小表面和产量损失等。必须注意的是,在浇注厚度较大(大于60~70mm)的薄板坯时,应采用液芯轻压下技术。

(来源:压力加工)


 
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